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汽車麵漆加速酸蝕研究

發布於:2011-06-29
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汽車麵漆加速酸蝕研究

 


    自20世紀80年代起,人們(men) 開始關(guan) 注酸雨對汽車塗層的破壞程度。銷售商和用戶都在抱怨高溫地區的酸雨侵蝕,酸蝕會(hui) 形成“環形”或類似“水漬”狀的酸蝕斑點。

    當塗層表麵材料被破壞時,會(hui) 形成酸蝕。這種材料的破壞是由於(yu) 塗層內(nei) 化學鍵發生酸促水解所形成的。當大量聚合物分子鏈或分子的化學鍵發生斷裂,就會(hui) 發生塗層脫落。因為(wei) ,在蒸發過程中酸在水滴邊緣凝結,使材料發生嚴(yan) 重的破壞,從(cong) 而形成了類似“環形”或“水漬”狀的酸蝕斑點。

    提高汽車塗層抗酸蝕研究的主要目的是開發出一種新的配方,可以提高高分子鏈結構耐酸蝕性能。多數汽車塗層由高顏料組分的塗層(底漆)以及上麵覆蓋的一層透明的麵漆組成。

布朗特島 (Blount Island) 暴露試驗

    佛羅裏達州傑克遜威爾的布朗特島在夏季一直是北美洲酸雨最嚴(yan) 重的地區之一。因此,該地成為(wei) 多種汽車塗層抗酸蝕性能評估的戶外測試場。每年都有汽車製造商及其供應商將大量的車篷、麵板和儀(yi) 表板放在傑克遜威爾進行測試。車篷、麵板和儀(yi) 表板的尺寸和形狀各異,通常黑色部件會(hui) 產(chan) 生最嚴(yan) 酷的酸蝕現象。選擇的測試條件有多種,但通常是放置在與(yu) 水平成0°~5°角進行測試。典型的測試周期大約是14個(ge) 星期,在每年的6~9月進行。測試樣品在這14個(ge) 星期內(nei) 的每個(ge) 星期都進行酸蝕程度的評定,評定采用目測方法,即用一塊標準麵板進行對照。布朗特島暴露是真實的戶外測試,是準確可靠的。但對產(chan) 品開發卻存在明顯的局限性。除了因測試的地理位置和時間的局限外,測試還會(hui) 因每年氣候條件的不同而得到不同的測試結果。

加速酸蝕測試

    對汽車麵漆抗酸蝕性能的實驗室加速試驗已經進行了許多研究。當前本行業(ye) 所使用的方法有梯度棒測試、酸浸蝕測試等。沒有一種測試能包含所有導致汽車麵漆酸蝕的實際參數,如濕度、紫外線、樣品朝向、酸液組成等。


最新測試方法的開發

    BASF公司認識到開發更逼真的加速酸蝕測試方法的重要性,並開始對一些關(guan) 鍵參數進行量化。現有的可以實現大多數關(guan) 鍵參數的模擬。
自1950年以來,氙燈試驗箱已經用於(yu) 測試塗料的耐老化性能,並得到廣泛應用。氙燈試驗箱的氙弧燈光源經過過濾後,可真實地模擬太陽光光譜,因此得到廣泛運用。傳(chuan) 統的氙燈試驗箱在其測試室的中心安裝有氙燈,測試樣品垂直放置在環繞氙燈的樣品架上,同時樣品架以一定的轉速圍繞氙燈旋轉。這種機型通常被叫做“旋轉鼓”式氙燈試驗箱如圖1所示。在這種垂直放置樣品的係統中,噴灑在樣品上的液體(ti) 會(hui) 很快地流失。

    Q-Lab 公司開發並推出的 Q-Sun 氙燈試驗箱,如圖2所示,將氙燈放置在測試室的頂部,測試零件和樣板以接近水平角度的方向安置在燈管下方1。與(yu) 傳(chuan) 統的“旋轉鼓”式試驗箱不同,任何噴灑到樣品上的液體(ti) 不會(hui) 很快流走,可以在樣品上停留較長的時間,並緩慢地在樣品表麵幹燥。
BASF公司的科學家認識到這種樣品平麵排列的氙燈測試對於(yu) 再現傑克遜威爾酸蝕性試驗特別有用。基於(yu) Q-Lab公司在老化科學、相關(guan) 性研究和測試設備領域的豐(feng) 富經驗,BASF公司決(jue) 定與(yu) Q-Lab公司聯合研究開發更逼真的加速酸蝕測試方法。

 

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